DE102013107642A1

DE102013107642A1 - Axial shaft sealing element and Axialwellendichtung

Info

Publication number: DE102013107642A1
Application number: DE102013107642.4A
Authority: DE
Inventors: Peter Turowski
Original assignee: JOSEF BLASSINGER & CO KG GmbH; Josef Blassinger GmbH and Co KG
Current assignee: JOSEF BLASSINGER & CO KG GmbH; Josef Blassinger GmbH and Co KG
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2015-01-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Axialwellendichtelement sowie eine Axialwellendichtung, welches zwischen einer Gehäusewand (43) oder dergleichen und einem sich drehenden Bauteil (42) anordenbar ist, mit einem scheibenförmigen Federelement (12), welches einen statischen Befestigungsabschnitt (14) und einen dynamischen Stützabschnitt (20) aufweist, die durch einen in axialer Richtung federnd wirkenden Verbindungsabschnitt (18) verbunden sind, wobei ein scheibenförmiges Dichtungselement (14) vorgesehen ist, welches zumindest an dem statischen Befestigungsabschnitt (12) und am dynamischen Stützabschnitt (20) des Federelementes (12) angreift oder befestigbar ist.The invention relates to an axial shaft sealing element and an axial shaft seal, which can be arranged between a housing wall (43) or the like and a rotating component (42), with a disc-shaped spring element (12) having a static fastening section (14) and a dynamic support section (20 ), which are connected by a resiliently acting in the axial direction of the connecting portion (18), wherein a disc-shaped sealing element (14) is provided which engages at least on the static mounting portion (12) and the dynamic support portion (20) of the spring element (12) or attachable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Axialwellendichtelement sowie eine Axialwellendichtung.The invention relates to an axial shaft sealing element and an axial shaft seal.

Aus der DE 103 61 868 A1 ist eine Axialwellendichtung bekannt, bei der ein drehbares Bauteil sich durch eine Gehäusewand erstreckt, wobei das Dichtungselement mit einem Befestigungsabschnitt an der Gehäusewand und mit einem dynamischen Dichtabschnitt an einer Gegenlauffläche anliegt, welche mit einem drehbaren Maschinenteil fest verbunden ist. Zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem dynamischen Dichtabschnitt ist ein Balgabschnitt vorgesehen, so dass der dynamische Dichtabschnitt mit einer definierten Anpresskraft an der Gegenlauffläche zur Anlage gebracht werden kann.From the DE 103 61 868 A1 An axial shaft seal is known, in which a rotatable component extends through a housing wall, wherein the sealing element abuts with a fastening portion on the housing wall and with a dynamic sealing portion on a mating surface, which is firmly connected to a rotatable machine part. Between the attachment portion and the dynamic sealing portion, a bellows portion is provided, so that the dynamic sealing portion can be brought to the mating surface with a defined contact force to the plant.

Aus der EP 1 375 942 A1 geht des Weiteren eine Axialwellendichtung hervor, welche zwischen einer Gehäusewand und einer darin drehbaren Welle positioniert ist. Die Axialwellendichtung umfasst einen Außenring, der abdichtend und ortsfest an der Gehäusewand positioniert ist. Von diesem Außenring aus erstreckt sich eine radial nach innen gerichtete Manschette aus einem polymeren Material in der Form eines Federbalges, die an ihrem Innenrand eine oder mehrere axial ausgerichtete Dichtflächen aufweist, die wiederum an einer Dichtfläche an einem Ringflansch angreifen, der mit der Welle befestigt ist.From the EP 1 375 942 A1 Furthermore, an axial shaft seal protrudes, which is positioned between a housing wall and a shaft rotatable therein. The axial shaft seal comprises an outer ring which is sealingly and fixedly positioned on the housing wall. From this outer ring extends a radially inwardly directed sleeve of a polymeric material in the form of a bellows having on its inner edge one or more axially aligned sealing surfaces, which in turn engage a sealing surface on an annular flange secured to the shaft ,

Die Anforderungen an die Axialdichtungen bezüglich des Verschleißes und der Drehzahlen steigen ständig an.The requirements for the axial seals with respect to wear and speeds are constantly increasing.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Abdichtelement sowie eine Abdichtung vorzuschlagen, welche für eine Verbesserung in der Dichtwirkung als auch für die Verwendung von hohen Drehzahlen geeignet ist. The invention is therefore based on the object to propose a sealing element and a seal, which is suitable for an improvement in the sealing effect as well as for the use of high speeds.

Diese Aufgabe wird durch ein Axialwellendichtelement gelöst, welches ein scheibenförmiges Federelement mit einem statischen Befestigungsabschnitt und einem dynamischen Stützabschnitt aufweist, der durch einen in axialer Richtung federnd nachgiebigen Verbindungsabschnitt verbunden ist und ein scheibenförmiges Dichtungselement umfasst, welches zumindest an dem statischen Befestigungsabschnitt und dem dynamischen Stützabschnitt des Federelementes unmittelbar angreift oder befestigt ist. Dadurch kann ein Axialwellendichtelement geschaffen werden, welches eine hohe Dichtheit ermöglicht und einem hohen Verschleiß sowie einem Einsatz bei hohen Drehzahlen Stand hält. Darüber hinaus wird durch den Aufbau des Axialwellendichtelementes mit dem scheibenförmigen Federelement und dem scheibenförmigen Dichtungselement ein flachbauender Dichtkörper geschaffen, der eine vergleichsweise geringe axiale Bauhöhe benötigt.This object is achieved by an axial shaft sealing element comprising a disc-shaped spring element with a static fastening portion and a dynamic support portion which is connected by an axially resilient connecting portion and comprises a disc-shaped sealing element which at least at the static mounting portion and the dynamic support portion of Spring element directly attacks or is attached. As a result, an axial shaft sealing element can be created, which permits high tightness and withstands high wear and high-speed use. In addition, a flat-construction sealing body is created by the structure of the Axialwellendichtelementes with the disc-shaped spring element and the disc-shaped sealing element, which requires a relatively small axial height.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Axialwellendichtelementes sieht vor, dass das scheibenförmige Dichtungselement membranartig ausgebildet ist. Dieser membranartige Aufbau ermöglicht bei Mediendrücken, insbesondere von außen auf das Dichtelement, dass die Dichtwirkung umgebungsdruckabhängig verstärkt wird. Dabei ist des Weiteren vorteilhaft, dass der Flächendruck bei geringen Umgebungsdrücken sich selbst auf den Anpressdruck des Federelementes reduziert.An advantageous embodiment of the Axialwellendichtelementes provides that the disc-shaped sealing element is formed like a membrane. This membrane-like structure allows for media pressures, in particular from the outside on the sealing element, that the sealing effect is enhanced by ambient pressure. It is furthermore advantageous that the surface pressure at low ambient pressures is reduced even to the contact pressure of the spring element.

Bevorzugt weist das scheibenförmige Federelement einen in radialer Richtung umlaufenden vorzugsweise vollflächigen Befestigungsabschnitt auf, von dem aus sich Federzungen erstrecken, welche den Verbindungsabschnitt und den dynamischen Stützabschnitt umfassen. Dadurch wird ermöglicht, dass nicht nur eine axiale Abdichtung erzielt wird, sondern auch eine Schiefstellung gegenüber einer radialen Dichtflächenüberdeckung ausgeglichen werden kann. Auch kann sich im Dichtbereich keine Verformung der Dichtpartner durch das membranartige Dichtungselement ergeben.Preferably, the disc-shaped spring element has a circumferential area in the radial direction preferably full-surface attachment portion, from which spring tongues extend, which comprise the connecting portion and the dynamic support portion. This makes it possible that not only an axial seal is achieved, but also a misalignment relative to a radial sealing surface coverage can be compensated. Also, no deformation of the sealing partner by the membrane-like sealing element can result in the sealing area.

Bevorzugt sind zwischen den Federzungen des Federelementes Aussparungen vorgesehen, die sich zum dynamischen Stützabschnitt des Federelementes verjüngen. Dies weist den Vorteil auf, dass ein großer Auflagebereich des dynamischen Stützabschnitts zum Dichtelement geschaffen wird, um das scheibenförmige Dichtelement am drehenden Bauteil dichtend anliegend zu positionieren. Darüber hinaus weist diese Ausgestaltung den Vorteil auf, dass entfernt vom Endbereich der Federzungen die Aussparungen vergrößert ausgebildet sein können, so dass hinreichend große Öffnungen beziehungsweise Spalte gegeben sind, damit ein Mediendruck von außen unterstützend auf das membranartige Dichtelement wirken kann. Preferably recesses are provided between the spring tongues of the spring element, which taper to the dynamic support portion of the spring element. This has the advantage that a large bearing area of the dynamic support portion is provided to the sealing element to position the disc-shaped sealing element sealingly against the rotating component. In addition, this embodiment has the advantage that remote from the end region of the spring tongues, the recesses may be formed enlarged, so that sufficiently large openings or gaps are given so that a media pressure from the outside can support the membrane-like sealing element.

Das Axialwellendichtelement weist bevorzugt eine sich an den Befestigungsabschnitt anschließende Querschnittkontur nach Art einer wannenförmigen Vertiefung auf, welche durch den Verbindungsabschnitt und den dynamischen Stützabschnitt ausgebildet ist. Dadurch wird eine hinreichend große Federkraft einstellbar, um eine abdichtende Anlage des Dichtungselementes am drehenden Bauteil zu erzielen.The Axialwellendichtelement preferably has a subsequent to the attachment portion cross-sectional contour in the manner of a trough-shaped depression, which is formed by the connecting portion and the dynamic support portion. As a result, a sufficiently large spring force is adjustable in order to achieve a sealing engagement of the sealing element on the rotating component.

Der dynamische Stützabschnitt des Federelementes weist bevorzugt einen Endabschnitt auf, der abgewinkelt und vorteilhafterweise koaxial zur Drehachse des drehenden Bauteils beziehungsweise Längsachse des Axialwellendichtelementes ausgerichtet ist. Dadurch kann zum einen die Steifigkeit des dynamischen Stützabschnitts erhöht und zum anderen eine Anpressrichtung senkrecht auf eine abzudichtende Fläche des drehenden Bauteils erzielt werden.The dynamic support portion of the spring element preferably has an end portion which is angled and advantageously aligned coaxially to the axis of rotation of the rotating member or longitudinal axis of the Axialwellendichtelementes. As a result, on the one hand, the rigidity of the dynamic support section can be increased and, on the other hand, a contact pressure direction perpendicular to a surface to be sealed of the rotating component can be achieved.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Axialwellendichtelementes sieht vor, dass die freien Endabschnitte der Federzungen einen Halteabschnitt bilden, an dem das Dichtelement angreift oder befestigt ist. Dadurch kann trotz der einzelnen Endabschnitte eine durchgehende abdichtende Anlage des Dichtelementes an dem drehenden Bauteil erzielt werden. A further preferred embodiment of the Axialwellendichtelementes provides that the free end portions of the spring tongues form a holding portion on which the sealing element engages or is attached. As a result, in spite of the individual end sections, a continuous sealing engagement of the sealing element on the rotating component can be achieved.

Das Dichtungselement ist bevorzugt abdichtungsseitig zum Federelement angeordnet und überdeckt die wannenförmige Vertiefung. Dies stellt eine Ausführungsvariante der Erfindung dar und ermöglicht, dass beispielsweise das Dichtungselement zu einem Lager weist, welches das Schmiermittel von einem Austritt hindert. The sealing element is preferably arranged on the sealing side to the spring element and covers the trough-shaped depression. This represents an embodiment variant of the invention and makes it possible, for example, for the sealing element to point to a bearing which prevents the lubricant from escaping.

Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Dichtungselement im Bereich des Befestigungsabschnitts und des dynamischen Stützabschnitts abdichtungsseitig und sich dazwischen liegend entlang einer Außenseite des Federelementes erstreckt. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass beispielsweise das Federelement gegen äußere Einflüsse, wie beispielsweise chemische Medien oder sonstige aggressive Fluide, geschützt ist. Gleichzeitig wird dadurch auch eine Abdichtung zur Abdichtungsseite hin erzielt.An alternative embodiment provides that the sealing element in the region of the fastening portion and the dynamic support portion sealing side and extending therebetween along an outer side of the spring element extends. This arrangement has the advantage that, for example, the spring element is protected against external influences, such as chemical media or other aggressive fluids. At the same time a seal is also achieved to the sealing side.

Das Dichtelement weist bevorzugt im Bereich des dynamischen Stützabschnittes des Federelementes dichtungsseitig eine Beschichtung oder eine Schicht aus einem abdichtenden Material auf. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass nur der zur Dichtstelle weisende und maßgebliche Bereich des Axialwellendichtelementes mit hochwertigen Dichtungsmaterialien versehen sein kann und somit eine kostengünstige Ausgestaltung gegeben ist.In the region of the dynamic support section of the spring element, the sealing element preferably has a coating or a layer of a sealing material on the sealing side. This configuration makes it possible that only the area of the axial shaft sealing element which points to the sealing point and can be provided with high-quality sealing materials and thus provides a cost-effective design.

Das Dichtungsmaterial kann vorteilhafterweise aus Metall, Keramik, Kunststoff, einer Kohlemischung oder einem Verbund aus den vorgenannten Materialien bestehen.The sealing material may advantageously consist of metal, ceramic, plastic, a coal mixture or a composite of the aforementioned materials.

Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das gesamte Dichtelement aus dem Dichtungsmaterial besteht. Insbesondere bei geringeren Anforderungen kann dies eine kostengünstige Ausführungsform darstellen.An alternative embodiment of the invention provides that the entire sealing element consists of the sealing material. In particular, with lower requirements, this can represent a cost-effective embodiment.

Das Dichtungselement kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere verschleißfestem Kunststoffmaterial mit geringen Reibungskoeffizienten, hergestellt sein.The sealing element may be made according to a further advantageous embodiment of the invention of a plastic material, in particular wear-resistant plastic material with low coefficients of friction.

Das Federelement kann aus einem Metall hergestellt sein. Solche Federelemente können durch Stanzen, Schneiden, Umformen sowie einer federnden Vergütung des Materials hergestellt werden. Alternativ kann das Federelement auch aus Kunststoff hergestellt sein. The spring element may be made of a metal. Such spring elements can be produced by stamping, cutting, forming and a resilient compensation of the material. Alternatively, the spring element may also be made of plastic.

Das Dichtungselement ist bevorzugt an das Federelement angespritzt. Diese Ausführungsform ermöglicht beispielsweise die Kombination von einem metallischen oder aus Kunststoff bestehenden Federelement mit einem Kunststoff bestehenden Dichtungselement. Alternativ kann das Dichtungselement an das Federelement angeklebt, aufgesteckt oder auch aufgepresst sein.The sealing element is preferably molded onto the spring element. This embodiment allows, for example, the combination of a metallic or made of plastic spring element with a plastic sealing element. Alternatively, the sealing element can be glued to the spring element, plugged or even pressed.

Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung des Axialwellendichtelementes sind die Federscheibe und das Dichtungselement als ein Verbundbauteil aus demselben Material hergestellt.According to a further alternative embodiment of the Axialwellendichtelementes the spring washer and the sealing element are made as a composite component of the same material.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Axialwellendichtung zwischen einer Gehäusewand oder dergleichen und einem sich drehenden Bauteil gelöst, bei dem ein vorbeschriebenes Axialwellendichtelement nach einem der Ausführungsformen vorgesehen ist, dessen statischer Befestigungsabschnitt ortsfest an der Gehäusewand befestigt ist und dessen dynamischer Stützabschnitt dichtend an dem drehenden Bauteil anliegt. The object underlying the invention is further achieved by an axial shaft seal between a housing wall or the like and a rotating component in which a prescribed Axialwellendichtelement is provided according to one of the embodiments, the static mounting portion is fixedly secured to the housing wall and the dynamic support portion sealing rests against the rotating component.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawings and explained. The features to be taken from the description and the drawings can be applied individually according to the invention individually or in combination in any combination. Show it:

1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Axialwellendichtelementes, 1 a schematic side view of a first embodiment of the Axialwellendichtelementes,

2 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie I-I in 1, 2 a schematic sectional view taken along the line II in 1 .

3 einen perspektivischen Teilschnitt der Ausführungsform gemäß 1, 3 a perspective partial section of the embodiment according to 1 .

4 einen perspektivischen Teilschnitt einer alternativen Ausführungsform des Axialwellendichtelementes zu 1, 4 a perspective partial section of an alternative embodiment of the Axialwellendichtelementes 1 .

5 eine perspektivische Ansicht im Teilschnitt einer Einbausituation des Axialwellendichtelementes gemäß 1 und 5 a perspective view in partial section of an installation situation of the Axialwellendichtelementes 1 and

6 eine schematisch vergrößerte Ansicht des Details „X“ in 5. 6 a schematic enlarged view of the detail "X" in 5 ,

In 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Axialwellendichtelementes 11 dargestellt. Die 2 zeigt eine schematische Schnittansicht entlang der Linie I-I in 1. Zur Verdeutlichung der Konturen des Axialwellendichtelementes 11 ist in 3 ein perspektivischer Teilschnitt dargestellt.In 1 is a schematic side view of an Axialwellendichtelementes 11 shown. The 2 shows a schematic sectional view along the line II in 1 , To clarify the contours of the Axialwellendichtelementes 11 is in 3 a perspective partial section shown.

Das Axialwellendichtelement 11 ist zur Abdichtung von bewegten Maschinenteilen geeignet, wie dies nachfolgend anhand der 5 und 6 beschrieben ist. The Axialwellendichtelement 11 is suitable for sealing moving machine parts, as described below with reference to 5 and 6 is described.

Das Axialwellendichtelement 11 umfasst gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ein scheibenförmiges Federelement 12 sowie ein scheibenförmiges Dichtungselement 14, welches membranartig ausgebildet ist. Beide weisen einen nahezu entsprechenden Innen- und Außendurchmesser auf. Das Federelement 12 umfasst einen statischen Befestigungsabschnitt 16, der in radialer Richtung vorteilhafterweise als durchgehend umlaufender Befestigungsabschnitt ausgebildet ist. Radial nach innen schließt sich ein Verbindungsabschnitt 17 an, der gegenüber dem Befestigungsabschnitt abgewinkelt ist. Dieser Verbindungsabschnitt 17 nimmt einen dynamischen Stützabschnitt 20 auf, der wiederum gegenüber dem Verbindungsabschnitt 17 abgewinkelt ist. Der Stützabschnitt 20 weist einen radial ausgerichteten ersten Bereich 21 und einen demgegenüber abgewinkelten Endabschnitt 22 auf. Dieser Endabschnitt 22 ist koaxial zur Längsachse 23 des Axialwellendichtelementes 11 ausgerichtet.The Axialwellendichtelement 11 comprises according to the first embodiment, a disc-shaped spring element 12 and a disc-shaped sealing element 14 , which is formed like a membrane. Both have a nearly corresponding inner and outer diameter. The spring element 12 includes a static attachment portion 16 , which is advantageously formed in the radial direction as a continuous circumferential attachment portion. Radially inward, a connecting section closes 17 on, which is angled relative to the attachment portion. This connection section 17 takes a dynamic support section 20 on, in turn, opposite the connecting section 17 is angled. The support section 20 has a radially oriented first region 21 and an opposite end portion 22 on. This end section 22 is coaxial with the longitudinal axis 23 the Axialwellendichtelementes 11 aligned.

Durch die Anordnung des Verbindungsabschnittes 18 zum Befestigungsabschnitt 16 sowie der Ausgestaltung des dynamischen Stützabschnitts 20 wird durch das Verbindungselement 18 und den dynamischen Stützabschnitt 20 eine Art wannenförmige oder U-förmige Vertiefung 24 gebildet. Die Ausgestaltung des dynamischen Stützabschnitts 20 bezüglich dem ersten Bereich 21 und dem Endabschnitt 22 ist nur beispielhaft. Alternativ kann auch ein Bereich vorgesehen sein, der spiegelbildlich zum Verbindungsabschnitt 18 verläuft, so dass eine quasi symmetrische Vertiefung 24 gebildet wird.By the arrangement of the connecting portion 18 to the attachment section 16 as well as the design of the dynamic support section 20 is through the connecting element 18 and the dynamic support section 20 a kind of tub-shaped or U-shaped recess 24 educated. The design of the dynamic support section 20 concerning the first area 21 and the end section 22 is only an example. Alternatively, it is also possible to provide an area which is mirror-inverted to the connection section 18 runs, leaving a quasi-symmetrical depression 24 is formed.

Der Verbindungsabschnitt 18 sowie der dynamische Stützabschnitt 22 sind an Federzungen 26 ausgebildet, welche sich von dem statischen Befestigungsabschnitt 16 aus radial nach innen erstrecken. Zwischen den einzelnen Federzungen 26 sind Aussparungen 27 vorgesehen, welche im mittleren Bereich des scheibenförmigen Federelementes 12 beziehungsweise im ersten Bereich 21 des dynamischen Stützabschnitts 20 vergrößerte Freiräume aufweisen, wohingegen sich die Aussparungen 27 zum Endabschnitt 22 hin verjüngen. Dadurch sind größere Anlageflächen 28 am stirnseitigen Endabschnitt 22 des dynamischen Stützabschnitts 20 ausgebildet, so dass eine verbesserte Anlage an dem Dichtungselement 14 gegeben ist und ein Einstechen in das Dichtungselement 14 verhindert wird.The connecting section 18 as well as the dynamic support section 22 are on spring tongues 26 formed, which is different from the static attachment portion 16 extend radially inward. Between the individual spring tongues 26 are recesses 27 provided, which in the central region of the disc-shaped spring element 12 or in the first area 21 of the dynamic support section 20 have enlarged free spaces, whereas the recesses 27 to the end section 22 rejuvenate. As a result, larger contact surfaces 28 at the front end portion 22 of the dynamic support section 20 formed, so that an improved contact with the sealing element 14 is given and a piercing in the sealing element 14 is prevented.

Das Federelement 12 nimmt dichtungsseitig das Dichtelement 14 am statischen Befestigungsabschnitt 16 auf. Dieses erstreckt sich bis zum dynamischen Stützabschnitt 20 und greift an den Anlageflächen 28 des Endabschnitts 22 vom dynamischen Stützabschnitt 20 an und überspannt dabei die wannenförmige Vertiefung 24. The spring element 12 takes the sealing element on the sealing side 14 at the static attachment section 16 on. This extends to the dynamic support section 20 and grabs the contact surfaces 28 of the end section 22 from the dynamic support section 20 while spanning the trough-shaped depression 24 ,

Das Dichtungselement 14 weist im Bereich des dynamischen Stützabschnitts 20 zur Dichtstelle 36 (6) weisend eine Beschichtung 30 oder eine Schicht aus einem Dichtungsmaterial auf, wobei die Stirnseite der Beschichtung 30 vorteilhafterweise in der axialen Ebene 31 liegt, in der auch eine Abdichtfläche 32 des Dichtelementes 14 im statischen Befestigungsabschnitt 16 liegt.The sealing element 14 points in the area of the dynamic support section 20 to the sealing point 36 ( 6 ) showing a coating 30 or a layer of a sealing material, wherein the end face of the coating 30 advantageously in the axial plane 31 lies, in which also a sealing surface 32 of the sealing element 14 in the static attachment section 16 lies.

Das Federelement 12 ist beispielsweise aus Metall, insbesondere einem Federstahl, ausgebildet und kann durch Stanzen, Schneiden und Umformen sowie einer federnden Vergütung hergestellt werden. Alternativ kann das Federelement 12 auch aus einem Kunststoff oder Kunststoffverbundmaterial ausgebildet sein.The spring element 12 is for example made of metal, in particular a spring steel, and can be produced by stamping, cutting and forming and a resilient compensation. Alternatively, the spring element 12 also be formed of a plastic or plastic composite material.

Das Dichtungselement 14 besteht aus einem Kunststoff, insbesondere elastischen Kunststoff. Bevorzugt kann das Dichtungselement 14 aus Dichtungswerkstoffen ausgebildet sein. Die Beschichtung oder Schicht 30 im Bereich der Dichtstelle 36 und/oder das abdichtende Material des Dichtungselementes 14 kann aus Kohle/Stahl, Keramik, PTFE mit einer Kohlemischung oder dergleichen ausgebildet sein. The sealing element 14 consists of a plastic, especially elastic plastic. Preferably, the sealing element 14 be formed of sealing materials. The coating or layer 30 in the area of the sealing point 36 and / or the sealing material of the sealing element 14 may be formed of carbon / steel, ceramic, PTFE with a coal mixture or the like.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das Dichtungselement 14 an das Federelement 12 angespritzt. Alternativ kann das Dichtungselement 14 beispielsweise auch auf die Anlagefläche 28 der Endabschnitte 22 des dynamischen Stützabschnittes 20 aufgesteckt sein und dadurch zum Federelement 12 vorfixiert gehalten werden. According to a first embodiment, the sealing element 14 to the spring element 12 molded. Alternatively, the sealing element 14 for example, on the contact surface 28 the end sections 22 the dynamic support section 20 be plugged and thereby the spring element 12 be kept pre-fixed.

In 4 ist eine alternative Ausführungsform zum Axialwellendichtelement 11 gemäß den 1 bis 3 dargestellt. Diese Ausführungsform weicht dahingehend von der vorbeschriebenen Ausführungsform ab, dass sich das Dichtungselement 14 zwischen dem statischen Befestigungsabschnitt 16 und dem Endabschnitt 22 nicht abdichtungsseitig erstreckt, sondern an einer Außenseite 34 des Federelementes 12 anliegt. Dadurch kann das Federelement 12 gegenüber äußeren Einflüssen geschützt werden. Bei einer solchen Form sind der statische Befestigungsabschnitt 16 sowie der Endabschnitt 22 des dynamischen Stützabschnitts 20 durch das Dichtungselement 14 U-förmig umgeben. Im Übrigen wird vollumfänglich auf die Ausführungen zu den 1 bis 3 Bezug genommen.In 4 is an alternative embodiment to the Axialwellendichtelement 11 according to the 1 to 3 shown. This embodiment differs from the above-described embodiment in that the sealing element 14 between the static attachment section 16 and the end section 22 does not extend sealing side, but on an outside 34 of the spring element 12 is applied. This allows the spring element 12 protected against external influences. In such a form, the static attachment portion 16 as well as the end section 22 of the dynamic support section 20 through the sealing element 14 Surrounded in a U-shape. Incidentally, the full extent to the comments on the 1 to 3 Referenced.

In 5 ist ein Anwendungsbeispiel des Abdichtelementes 11 dargestellt, um eine Axialwellendichtung 41 zwischen einem drehenden Bauteil 42, wie beispielsweise einer Welle und einer Gehäusewand 43 beziehungsweise einem feststehenden Bauteil, zu bilden. Die Gehäusewand 43 nimmt ein Radiallager 44, insbesondere ein Rollenkugellager, zur drehbaren Lagerung des Bauteils 42 auf. Der Außenring 45 des Radiallagers 44 ist mit der Gehäusewand 43 ortsfest verbunden. Gleiches gilt für den Innenring 46 des Radiallagers 44, der mit dem drehenden Bauteil 42 fest verbunden ist, wobei bevorzugt eine O-Ring-Dichtung 47 dazwischen liegend vorgesehen ist. Das Axialwellendichtelement 11 ist mit einem Flansch 48 zum Außenring 45 fixiert, wobei der Flansch 48 am statischen Befestigungsabschnitt 16 angreift und das Dichtungselement 14 abdichtend zum Außenring 45 des Radiallagers oder alternativ zu einer Gehäusewand 43 fixiert. Das Dichtungselement 14 liegt an der Dichtstelle 36, beispielsweise einer Stirnfläche des Innenrings 46, abdichtend an. Durch die Ausgestaltung des Federelementes 12, insbesondere des Verbindungsabschnitts 18 und des dynamischen Stützabschnitts 20, wird das Dichtungselement 14 mit einem vorbestimmten Anpressdruck abdichtend positioniert. Alternativ kann das Dichtelement 14 anstelle an dem Innenring 46 an einer axialen Schulter des drehenden Bauteils 43 anliegen, auf dem der Innenring 46 des Radiallagers 44 fixiert ist. Aufgrund der schematisch vergrößerten Darstellung in 6 wird offensichtlich, dass das Axialwellendichtelement 14 eine flache axiale Bauweise ermöglicht. Zusätzlich kann die Dichtwirkung aufgrund der membranartigen Konstruktion des Dichtungselementes 14 durch die Verbindung mit dem Federelement 12 bei Mediendrücken umgebungsdruckabhängig verstärkt werden, die von außen in Richtung auf die Axialwellendichtung 11 wirken. Darüber hinaus ist dieses Axialwellendichtelement 11 drehrichtungsunabhängig und kann aufgrund der Ausgestaltung der Federzungen 26 auch eine Schiefstellung gegenüber radialer Dichtflächenüberdeckungen ausgleichen. In 5 is an example of application of the sealing element 11 shown to an axial shaft seal 41 between a rotating component 42 , such as a shaft and a housing wall 43 or a fixed component to form. The housing wall 43 takes a radial bearing 44 , In particular a roller bearing, for rotatably supporting the component 42 on. The outer ring 45 of the radial bearing 44 is with the housing wall 43 fixedly connected. The same applies to the inner ring 46 of the radial bearing 44 that with the rotating component 42 is firmly connected, preferably an O-ring seal 47 is provided in between. The Axialwellendichtelement 11 is with a flange 48 to the outer ring 45 fixed, with the flange 48 at the static attachment section 16 attacks and the sealing element 14 sealing to the outer ring 45 the radial bearing or alternatively to a housing wall 43 fixed. The sealing element 14 lies at the sealing point 36 , For example, an end face of the inner ring 46 , sealing off. Due to the design of the spring element 12 , in particular the connecting portion 18 and the dynamic support section 20 , the sealing element becomes 14 sealingly positioned with a predetermined contact pressure. Alternatively, the sealing element 14 instead of the inner ring 46 on an axial shoulder of the rotating member 43 abut on which the inner ring 46 of the radial bearing 44 is fixed. Due to the schematically enlarged view in 6 becomes apparent that the Axialwellendichtelement 14 allows a flat axial design. In addition, the sealing effect due to the membrane-like construction of the sealing element 14 by the connection with the spring element 12 be reinforced at media pressures ambient pressure dependent, the outside in the direction of the axial shaft seal 11 Act. In addition, this Axialwellendichtelement 11 Direction independent and can due to the design of the spring tongues 26 compensate for a misalignment relative to radial sealing surface overlaps.

Alle vorgenannten Merkmale sind jeweils für sich erfindungswesentlich und können beliebig miteinander kombinierbar sein. All of the aforementioned features are essential to the invention and can be combined with one another as desired.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10361868 A1 [0002]
EP 1375942 A1 [0003]

Claims

Axialwellendichtelement, which between a housing wall ( 43 ) or the like and a rotating component ( 42 ) can be arranged, with a disc-shaped spring element ( 12 ), which has a static attachment section ( 14 ) and a dynamic support section ( 20 ), which by a resiliently acting in the axial direction connecting portion ( 18 ), characterized in that a disc-shaped sealing element ( 14 ) is provided, which at least at the static mounting portion ( 12 ) and at the dynamic support section ( 20 ) of the spring element ( 12 ) attacks or is attachable.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 14 ) is formed like a membrane.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that the spring element ( 12 ) a radial circumferential, preferably full-surface, static attachment portion ( 16 ), from which spring tongues ( 26 ) to which the connecting portion ( 18 ) and the dynamic support section ( 20 ) are formed.

Axial shaft sealing element according to claim 3, characterized in that between the spring tongues ( 26 ) Recesses ( 27 ) are provided, which advantageously to the dynamic support section ( 20 ) of the spring element ( 12 ) rejuvenate.

Axial shaft sealing element according to any one of the preceding claims, characterized in that on the static mounting portion ( 16 ) subsequent connecting section ( 18 ) and the dynamic support section ( 20 ) seen in cross section a trough-like depression ( 24 ) trains.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that at least one end portion ( 22 ) of the dynamic support section ( 20 ) angled and advantageously coaxial with the longitudinal axis ( 23 ) of the spring element ( 12 ) is aligned.

Axial shaft sealing element according to claim 6, characterized in that the free end sections ( 22 ) of the dynamic support section ( 20 ) form a holding section, on which the sealing element ( 14 ) attacks or is attached.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 14 ) to which the static attachment section ( 16 ) and the dynamic support section ( 20 ) attack, sealing side of the spring element ( 12 ) and the trough-shaped depression ( 24 ) covered.

Axial shaft sealing element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing element ( 14 ) in the region of the static fastening section ( 16 ) and the dynamic support section on the sealing side and in between along an outer side ( 34 ) of the spring element ( 12 ) and preferably on this outer side ( 34 ) adjacent.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 14 ) in the area of the dynamic support section ( 20 ) of the spring element ( 12 ) a sealing point ( 36 ) and preferably a coating ( 30 ) or a layer of sealing material or a sealing material or consists of a sealing material.

Axial shaft sealing element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sealing element ( 14 ) consists of a sealing material.

Axial shaft sealing element according to claim 10 or 11, characterized in that the sealing material of carbon, metal, ceramic, plastic, preferably a wear-resistant plastic with low coefficients of friction, or a composite material consists of the aforementioned materials.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that the spring element ( 12 ) is formed of metal or plastic.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that the sealing element ( 14 ) on the spring element ( 12 ) is sprayed, glued, plugged or pressed on.

Axial shaft sealing element according to claim 1, characterized in that the spring element ( 12 ) and the sealing element ( 14 ) are made as a composite component of the same material.

Axial shaft seal between a housing wall ( 43 ) or the like and a rotating component ( 42 ), characterized in that an axial shaft sealing element ( 11 ) is provided according to one of the preceding claims, whose static mounting portion ( 16 ) fixed to the housing wall ( 43 ) or the like, and the dynamic support section (FIG. 20 ) sealingly on the rotating component ( 42 ) is present.